2. SINAMICS驱动平台与Safety Integrated选型
SINAMICS 家族覆盖了从低压单机到中压多传动的完整功率谱系，而 Safety Integrated（以下简称 SI）并非在所有平台上以同一种形态出现。选型时如果只比较功率和接口，很容易在项目后期才发现某个安全功能在目标平台上根本不存在，或者需要额外硬件才能实现。理解各平台的 SI 功能差异，是安全方案能否落地的前提。
一、各平台 Safety Integrated 的功能定位
SINAMICS 的 SI 功能按平台大致分为三个层次：基本安全功能（STO、SS1、SS2、SBC、SLS、SDI、SSM 等）在 G120、S120、G130/G150 上均有覆盖，但实现方式、响应通道和可达到的安全等级不同；扩展安全功能（如 SLP、SP 位置监控、安全凸轮、安全齿轮比）主要集中在 S120 和 G130/G150；而安全运动控制类功能（如安全同步、安全区监控）则更多依赖 S120 的伺服/矢量控制能力。
G120 面向通用机械，SI 功能通过控制单元（CU240B-2、CU240E-2、CU250S-2 等）内置的安全功能实现，STO 可通过端子直接触发，属于基础安全层级。S120 面向高性能多轴运动控制，SI 功能集成在 CU320-2 控制单元中，配合电机模块和编码器可实现 SLS、SDI、SLP、安全位置监控等，安全等级可达 SIL 3 / PL e。G130/G150 面向中压和大功率单机传动，SI 功能以 STO、SS1、SLS 等为主，通常通过 TM 端子模块或安全接口实现，适用于风机、泵、压缩机等大惯量负载。
二、选型依据：从安全需求反推平台
选型不应从“哪个平台功能多”出发，而应从安全需求出发。第一步是确定机器需要哪些安全功能。例如，一台包装机需要安全限速（SLS）和安全位置监控（SLP），那么 G120 即使功率匹配也无法满足，必须选择 S120。反之，一台输送线只需要安全转矩关断（STO）和急停，G120 就是性价比最高的选择。
第二步是确定安全等级。根据 ISO 13849-1 或 IEC 62061 进行风险评估，得出所需的 PL 或 SIL。G120 的 STO 通常可达 PL d，S120 的 SLP 可达 PL e。如果风险评估要求 PL e 且涉及位置监控，G120 就不适用。
第三步是考虑轴数和同步要求。S120 支持多轴共直流母线，安全功能可跨轴协调；G120 是单机传动，多轴同步需要额外方案。G130/G150 虽然也支持多机，但安全功能以单机保护为主，不擅长多轴安全同步。
第四步是硬件接口与成本。G120 的 STO 通过 CU 上的端子直接接线，无需额外安全模块；S120 的 SI 功能通过 CU320-2 的集成安全接口或 PROFIsafe 实现，需要配置安全程序；G130/G150 可能需要 TM 端子模块或安全继电器配合。成本差异不仅体现在驱动器本身，还体现在安全 PLC、接线和调试工作量上。
三、典型应用场景对照
| 应用场景 | 推荐平台 | 关键安全功能 | 安全等级 |
|---|---|---|---|
| 输送线、辊道 | G120 | STO、SS1 | PL d |
| 风机、泵类 | G120 / G130 | STO、SS1、SBC | PL d |
| 包装机、印刷机 | S120 | SLS、SDI、SLP | PL e |
| 机床进给轴 | S120 | SLS、安全凸轮、安全位置 | PL e |
| 中压压缩机 | G150 | STO、SS1 | PL d |
| 多轴同步卷绕 | S120 | SLS、安全同步、SLP | PL e |
四、选型检查清单
在实际项目中，可按以下顺序逐项确认，避免遗漏：
- 安全功能清单：列出机器所有安全功能（STO、SS1、SLS、SLP、SDI、SBC 等），标注哪些是必须、哪些是可选。
- 安全等级要求：根据风险评估报告，确认每个安全功能所需的 PL 或 SIL。
- 轴数与同步：单轴还是多轴？是否需要安全同步或安全区监控？
- 功率与电压：低压还是中压？功率范围是否在平台覆盖内？
- 控制单元与接口：CU 型号是否支持所需安全功能？是否需要 PROFIsafe 或 TM 模块？
- 编码器与反馈：SLS、SLP 等功能需要安全编码器反馈，确认编码器类型和接口。
- 调试与认证：安全功能需要验收测试和文档，确认平台是否提供安全调试工具（如 Startdrive Safety）。
总结来说，G120 适合以停机保护为主、成本敏感的通用机械；S120 适合需要安全运动控制、多轴同步和高安全等级的高性能设备；G130/G150 适合中压大功率、以停机保护为主的单机传动。选型的核心逻辑是：先明确安全功能和安全等级，再匹配平台能力，最后核算硬件、授权和调试成本。